1、 PAGE29 / NUMPAGES29 肥東縣市政污泥焚燒無害化處置項目建議書某曄城生物科技某2009年元月目 錄1. 總論1.1 項目名稱及實施單位：1.2項目業主單位概況1.3 擬建地點1.4 建設內容、規模及投資1.4.1 建設內容1.5 建設進度1.6 投資概算1.7 主要技術經濟指標2. 項目建設必要性3. 污泥處理處置概況3.1 污泥的最終處置主要方法3.2 污泥處置的趨勢4. 現有的污泥終端無害化處理技術4.1 污泥焚燒處理4.2 污泥熱干化處理4.3 其它處理方法5. 現有污泥處理技術中的主要問題5.1 主流技術5.2 現有的熱干化技術5.3 現有的直接焚燒技術5.3.1 二

2、噁英問題5.3.2 重金屬問題5.3.3 惡臭問題6. 肥東縣市政污泥焚燒方案設計6.1 基礎數據6.2 方案說明6.2.1 項目特征6.2.2 現有的技術路線評價6.2.2.1 直接摻燒6.2.2.2 一體化焚燒系統6.2.3 流程設計說明6.2.4 技術特征6.2.4.1 獨特的造粒技術6.2.4.2 高效安全的熱干化工藝6.2.4.3 廉價的焚燒工藝6.2.4.4 節省化石能源6.2.5 過程說明6.2.5.1 尾氣6.2.5.2 污泥對設備的粘結6.2.5.3 設備安全6.2.5.4 二噁英6.2.5.5 惡臭7. 設備及造價 主要設備清單及造價估算8. 投資估算9. 經濟效益分析9.

3、1 投資估算9.2 成本分析9.3 銷售收入9.4 銷售稅金9.5 年平均利潤9.6 投資年利潤率9.7 主要技術經濟指標10. 結 論1. 總論1.1 項目名稱及實施單位1）項目名稱：市政污泥焚燒項目；2）項目主管單位：肥東縣建委；3）項目業主單位：某曄城生物科技開發某4）技術支持單位：某理工大學動力學院1.2項目業主單位概況某曄城生物科技開發某（以下簡稱“公司”）是以充分利用可再生能源生物質為基礎，為企業降低能源成本，減少大氣及環境污染，實現可循環經濟為己任的一家專業公司。公司位于包拯的故鄉某省會某。這里交通便利，地理位置優越。公司創始人，榮獲國家三項技術專利的陳寶林先生，一直致力于生物質

4、能替代化石能源燃燒及污泥無害化處置與生物質循環再利用方面的開發與研究，三項技術專利號分別是：ZL2005 20074650.7（送料鼓風裝置）、2006201654282.2（燃燒生物質鍋爐送料、送風噴口裝置）、200720039539.3（污泥生物質焚燒系統）。經過多年的工程實踐與技術積累，公司形成了鮮明的技術特色，由一系列專有技術和具有自主知識產權的專利技術組成了一個完整的在鍋爐上燃燒生物質的技術體系，并與某交通大學、某理工大學、某大學、等多所國內知名高校建立了橫向合作關系。公司在鍋爐燃用生物質能的技術改造工程中，在某地區、某市、全椒、和縣、某市、涇縣、桐城，以及某、某、某、某等地改燒了多

5、臺4t/h至20t/h的鏈條爐排鍋爐和循環流化床鍋爐，以及寧國發電廠35t/h鏈條爐排電站鍋爐。以上的工程改燒都取得了良好的效果，鍋爐出力正常，而且具有一定的超負荷工作能力，在同一時空條件下，鏈條鍋爐中燃燒生物質比燃燒煤炭的出力可提高10%以上；在污泥的無害化處置上，利用“污泥生物質焚燒系統”專利技術，達到了污泥的一次性無害化處置，大大降低了污泥焚燒的運營成本，為合作企業創造了可觀的經濟效益，實現了同合作企業的雙贏，同時也為國家每年節省大量的不可再生資源煤炭約500000噸，減少了二氧化硫約5000噸和二氧化碳約1300000噸對大氣的排放，贏得良好的社會效益，對社會節能減排做出了偉大的貢獻，

6、為造福子孫！1.3 擬建地點本項目廠址選在某市肥東縣污水處理廠，占用場地面積約670M2。1.4 建設內容、規模及投資1.4.1 建設內容新建污泥、生物質混捏、造粒，干化、焚燒系統（污泥的無害化處置）。1.4.2 規模本項目為污泥（生物質）焚燒處置，其最終建設規模為：年污泥處置能力為：14400噸（每天40噸計）。1.5 建設進度進度表工作 月項目1234567可行性研究報告環評報告環評、可行性審批初步設計、審批施工圖設計設備訂貨土建施工設備、工藝安裝試車正式投產1.6 投資概算建設總投資約338萬元（人民幣，下同）。資金來源為：自籌40%，融資60%。1.7 主要技術經濟指標序號項目數量備注

7、1處理污泥規模：（噸/年）144002消耗生物質（噸/年）14403耗電量（105度/年）4.24耗水量（M3/年）5005服務年限（年）156占用場地（）6707勞動定員（人）108總投資（萬元）3389其中：工程投資（萬元）279.410單位經營成本（元/噸）78.10主要技術經濟指標2.項目建設必要性由于污泥中含有大量的污染物質，如重金屬、病原菌、寄生蟲、有機污染物及臭氣等。如不進行無害化處理，必將對周邊環境，及周邊人民的生產生活帶來巨大災難，甚至影響到肥東縣的整體形象。隨著人民群眾環保意識、可持續發展意識的提高，廣大人民群眾要求治理污泥給周邊環境帶來的影響的呼聲越來越大。因此，對污泥進

8、行無害化處置十分必要。本項目投運后即可徹底解決中國宣紙集團公司污水處理站的污泥問題，并真正做到一次性無害化處置。3. 污泥處理處置概況3.1污泥的最終處置主要方法主要有：海洋投棄、土地利用、污泥農用、填埋、焚燒以及綜合利用等。污泥海洋投棄處置已經明確地被禁止；污泥填埋并不能最終避免環境污染，只是延緩了環境污染產生的時間，填埋行為面臨著越來越嚴格的環境標準，這使得僅僅反映直接建設投資及運行成本的填埋處置方式的投資及運營費用趨于大幅度增加，許多國家已經開始禁止污泥的土地填埋。3.2 污泥處置的趨勢從早期的海洋投棄與填埋，走向土地利用(綠地、林地利用)、農用，發展到污泥的熱處理（熱干化與焚燒），最終

9、會走向資源回收再利用的方向。污泥處理處置的走向在很大程度上取決于各國政府有關的法律、法規和污染控制狀況；同時也與國家的大小和農業發展情況有關。隨著環境標準的逐次升級，焚燒處理所占的的比例也越來越大。4. 現有的污泥終端無害化處理技術4.1 污泥焚燒處理以焚燒為核心的污泥處理技術是最徹底的污泥專業化處理方法。它可以使污泥中有機物全部碳化、燒死病原體，可以對含有重金屬或化學污染物的污泥實現完全的惰性化處理，可最大限度減少污染，且焚燒后產生的焚燒灰可以用做改良土壤、制作建材等。但是,現有的污泥焚燒處理技術的投資和日常的運行費用偏高，且處理系統的工藝技術非常復雜。4.2 污泥熱干化處理是污泥處理技術中

10、一種先進和科學的處理方法。干化處理能使污泥顯著減容。經過干化處理后的污泥體積可以減為原來的五分之一左右，產品穩定，且無臭味、無病原體生物。干化處理后的污泥產品用途很多，可以用做肥料、土壤改良劑、替代能源等。污泥的單獨使用熱干化工藝來處理有以下優點：可以減少污泥的體積，從而減少了儲存、處置和運輸費用；干燥處理后的污泥產品既可以用做肥料和土壤改良劑也可以用做其他工業工藝過程中原料或燃料；干燥后污泥無塵、無味，整個系統運行安全、高效，且與污泥焚燒相比其投資和運行成本較低。4.3 其它處理方法以下技術由于各種原因并未廣泛應用，主要有熔融技術、堿性穩定化技術、低溫熱解技術、制取飼料技術、包埋技術、制取建

11、材技術等。5. 現有污泥處理技術中的主要問題5.1 主流技術污泥富含有害污染物，同時也含有一些有益成分，比如它本身含有化學能，干燥的污泥在燃燒時可放出大量的熱量；某些污泥富含有價值的有機組分或無機組分。目前有效的污泥無害化處理主流核心技術有兩大類：焚燒技術和熱干化處理，目標是滅除病原體、消除化學污染物、固化重金屬等，同時在處置過程中不能造成新的污染（如二噁英、粉塵等）。在此基礎上，可進一步將污泥處理后的產物資源化，如作為原料或燃料等使用。污泥含水量在7593之間，它本身含有的化學能不足以完成所含水分的蒸發，所以，要將污泥深度干燥必須消耗外加熱量，這是污泥無害化必須支付的代價。 5.2 現有的熱

12、干化技術早在20世紀40年代，工業化國家就已經用直接加熱鼓式干燥器來干燥污泥。經過幾十年的發展，污泥熱干化技術的優點正逐漸顯現出來： 5.2.1污泥顯著減容，體積可減少45倍； 5.2.2形成顆粒或粉狀穩定產品，污泥性狀大大改善； 5.2.3產品無臭且無病原體，減輕了污泥有關的負面效應，使處理后的污泥更易被接受； 5.2.4產品具有多種用途，如作肥料、土壤改良劑、替代能源等。 5.2.5 污泥干化核心技術問題無論終端無害化處理意向是污泥作為燃料還是原料利用，污泥干化都是重要的第一步，所以污泥干化在整個污泥處置體系中處于核心地位。污泥熱干化技術中的幾個核心技術問題分述如下： 污泥粘結問題 現有的

13、污泥干化設備從進料方式和產品形態上大致可以分為兩類：一種是采用干料返混系統，濕污泥在進料前先與一定比例的干泥混合，含水率降至30%40%，然后才進入干燥器，產品為球狀顆粒，是結合干燥與造粒為一體的工藝；另一種是濕污泥直接進料，產品多為粉末狀。 干燥不同的污泥，對設備的要求也不盡相同，這是因為污泥在干燥過程中有一特殊的膠粘相階段(含水率為60%左右)。在這一極窄的過渡段內，污泥極易結塊，表面堅硬、難以粉碎，而里面卻仍是稀泥，這為污泥的進一步干燥和滅菌帶來極大困難。 尾氣處理和臭味控制 污泥終端處理必須是環境安全的，不能產生二次污染。所以污泥干化技術必須重視尾氣處理和臭味控制。以熱風為干燥劑直接干

14、燥時，由于熱風的量很大，使得尾氣處理成本非常高，這一缺陷使人們一度將興趣轉到了間接加熱系統上，后來發展出來的轉鼓式直接加熱工藝采用了氣體循環回用的設計，尾氣的量只有直接加熱系統的15，相應尾氣處理的負擔大幅度下降。無論是直接加熱或間接加熱系統，干燥設備內部都采用適當負壓，避免了臭氣的外泄，工廠的污泥倉、干燥車間、成品倉等構筑物內的氣體都抽走集中處理。 設備安全問題 在干燥器里，起火或爆炸事故相當頻繁，令污泥干燥設備的安全性能倍受置疑。現在，起火或爆炸的基本原因已經明確，與爆炸有關的三個主要因素是氧氣濃度、粉塵濃度、以及顆粒的溫度。必須控制的安全要素是：氧氣含量12%；粉塵濃度60 g/m3；顆

15、粒溫度110 。 為了完全保障安全性，需要付出極高的設備成本。特別要指出的是，控制顆粒溫度是通過降低干燥劑溫度而實現參數控制的，這樣產生兩個問題：一是加大了干燥劑流量，使得干燥劑的輸送功耗以及尾氣處理量都大幅度增加，成本急劇上升；二是膠粘相階段停留時間延長，使得污泥粘結問題難以處理，影響設備的運行可靠性。另外污泥干化還需考慮其它的安全因素：設計有濕污泥倉的工廠，必須考慮甲烷的產生而盡量減少濕泥的貯存時間，在安德里茲的設計中將濕泥倉中甲烷濃度控制在1%以下；干泥倉的安全同樣受到重視，為防止自燃，干泥顆粒的溫度必須控制在40 以下。5.3 現有的直接焚燒技術污泥的含水量高，直接焚燒時，污泥所含的化

16、學能甚至不足以維持所含水分的蒸發，所以對于高含水率的污泥，必須加入其它燃料，同時對燃燒室進行特殊的絕熱設計，才能保證足夠高的焚燒溫度。當前濕污泥直接焚燒的主流技術是：與煤混燒，同時必須采用油氣助燃，所用的燃燒方式主要有循環流化床混燒、煤粉混燒、造粒后在火床爐內混燒。隨著環境標準趨于嚴苛，焚燒處理的成本也越來越高，實際上，焚燒處理的成本幾乎完全受排放標準的制約，幾個控制性指標有：5.3.1二噁英問題二噁英是一類劇毒物質，其急性毒性相當于氰化鉀的1000倍，大量的動物實驗表明很低濃度的二噁英類就對動物表現出致死效應。二噁英類屬于高度持久性化合物，對土壤和底泥具有強烈的親和性，很容易在生物組織中積累

17、。醫療及工業固體廢棄物焚燒爐是主要的二噁英類排放源，國外已經發生過多起強制關閉焚燒爐的事件。近年甚至在普通紙X中發現微量的二噁英，一度引起恐慌。要在常規焚燒爐系統中控制二噁英的排放，以下技術措施是必須的： a.每臺焚燒爐至少設置1套柴油燃油輔助燃燒系統； b 使用技術成熟可靠的爐膛和爐排結構，使垃圾在焚燒爐中得以充分燃燒，以減少二噁英的濃度； c通過良好的燃燒控制，火焰中心煙氣溫度不低于1300，爐膛出口煙氣溫度不低于850，煙氣在爐膛內的停留時間不少于2秒，爐膛出口O2濃度不少于6%，以上技術措施可使原生二噁英絕大部分得以分解； d.盡量縮短煙氣在處理和排放過程中處于300500區域的時間，

18、控制排煙溫度不超過200。5.3.2重金屬問題重點是收集煙氣中的飛灰粒子。5.3.3惡臭問題嚴格控制整個濕污泥系統以及爐膛內都處于可靠的負壓狀態，以保證處理現場無惡臭外溢，這需要增加相應的設備投資和精細的運行管理；同時燃燒室內必須維持高溫，爐膛出口煙氣溫度不低于850，以保證消除煙氣的惡臭。6. 肥東縣市政污泥焚燒方案設計6.1方案說明6.1.1工藝流程設計說明：以專利技術為基礎的流程設計我公司通過長期的技術積累，形成了專利技術：污泥生物質焚燒系統（已授權，專利號：200720039539.3），以該專利技術為基礎，結合項目的基礎數據，設計的中水污泥處理流程如下圖：凝結水水蒸汽熱汽循環汽尾氣干

19、顆粒濕顆粒污泥倉干粉倉混捏機造粒機熱干化爐污泥焚燒鍋爐換熱器流程說明：污泥與干粉在混捏機中混合均勻，進入造粒機中制出濕顆粒，再進入熱干化爐完成干化，干化熱源為循環汽；循環汽由換熱器加熱，加熱熱源為來自污泥焚燒鍋爐的飽和蒸汽，其凝結水通過疏水閥回流到鍋爐房軟水箱；熱干化爐產生的大量水汽進入循環汽中，循環汽設置一個乏氣排放支路，以維持循環汽的總量平衡。乏氣直接由乏氣風機排出到污泥焚燒鍋爐爐膛，作為二次風使用。熱干化后的中水污泥顆粒的含水率低于20，通過對中國宣紙集團公司的提供的中水污泥樣品制取的含水率為20的檢材的實驗室觀察證實，這種污泥可以在大氣環境中存放，3天內不散發臭味。熱干化后的中水污泥顆

20、粒可以直接作為污泥焚燒鍋爐的燃料使用，這部分燃料在污泥焚燒鍋爐中產出的飽和蒸汽，可以滿足干化熱源的需求。6.1.2技術特征6.1.2.1獨特的造粒技術利用廉價的生物質粉末，充分利用污泥的生物特性和生物質粉末的吸水性，直接混捏造粒，該成型技術工藝路線簡潔，圓滿解決了污泥粘結問題，所制顆粒具有良好的冷態強度。6.1.2.2高效安全的熱干化工藝開發了過熱蒸汽干燥技術，惰性干燥劑徹底杜絕了安全隱患，同時以水蒸氣為干燥劑，還能減少傳質阻力，極大地加快蒸發過程，在提高生產率的同時大幅度降低了熱干化成本。多余的干燥尾氣直接送入污泥焚燒鍋爐爐膛，有效解決了污泥的惡臭問題。6.1.2.3廉價的焚燒工藝熱干化后的

21、“生物質污泥”顆粒直接在污泥焚燒鍋爐鏈條爐排上完成燃燒過程，具有燃燒溫度高（1200以上的火床燃燒溫度和1300以上的爐膛火焰中心溫度）、飛灰份額小（小于5，在所有的燃燒方式中具有最小的飛灰份額）等特殊優點，有效的控制了二噁英和重金屬的排放，徹底做到了污泥處置無害化，大幅度降低了煙氣凈化系統投資及運營成本。6.1.2.4 節省化石能源利用生物質焚燒污泥，并將爐膛火焰中心溫度燃燒到1300以上，尾部煙氣不需要用柴油、天然氣進行二次燃燒處理后排放，節省了大量的不可再生的化石能源。6.1.3過程說明6.1.3.1 尾氣尾氣作為鍋爐的二次風使用，所含有害組分在爐膛內完成分解和燃燒，是專利技術的一大特色

22、，這樣的設計，節省了大量的乏氣凈化設備的投資，熱干化的總投資和運行費用都下降了一半以上，而且不會形成二次污染。6.1.3.2 污泥對設備的粘結污泥干化過程中的膠粘相階段，會對設備造成嚴重粘結，這是系統設計時需要考慮的核心問題之一。目前常見的技術手段是采用干污泥回流，這需要設置回流干泥的粉碎和輸送系統，對于本項目而言，處理量很小的條件下，配置干污泥回流系統不僅是系統復雜化增加初投資的問題，也嚴重影響到日常運行管理和系統的可靠性。專利技術的一個重要特征是使用生物質粉末作為干粉使用，得到的直接好處是：系統大幅度簡化、增加了干化顆粒的熱值，間接好處是可以提高燃燒溫度，有利于強化煙氣除臭和二噁英分解。6

23、.1.3.3 設備安全污泥熱干化的另外一個特別重要的核心問題是防止干燥劑發生爆炸事故。專利技術使用循環汽作為干燥劑，其成份為：常壓過熱蒸汽占90、熱空氣占10，循環汽的含氧量小于3，循環汽的最高溫度不大于179，顆粒溫度不大于105，以上條件下，不可能發生干燥劑爆炸事故。這樣的配置以換熱器的設計來保證：在本項目中，特殊設計了循環風系統的結構和換熱器的的結構，并且換熱器的換熱面積高達1000m2。6.1.3.4 二噁英熱干化系統與污泥焚燒鍋爐之間有以下三點間接聯系：一是尾氣二次風，二是污泥焚燒鍋爐蒸汽作為干化熱源，三是干化污泥顆粒作為污泥焚燒鍋爐的燃料。關鍵問題是這種設計能否滿足二噁英的分解條件

24、。已有的工程案例表明：可以將污泥焚燒鍋爐火焰中心溫度提高到1300以上、爐膛出口煙溫提高到900，而不影響鍋爐的正常運行，此時污泥焚燒鍋爐的排煙溫度將上升50左右，鍋爐效率由此下降大約4，這個代價是可以接受的，其收益是可以保證二噁英的充分分解。6.1.3.5 惡臭煙氣惡臭問題在解決二噁英問題的同時得以解決。廠房環境內的惡臭控制由系統的負壓設計加以保證，同時在所有可能的惡臭泄漏口加設吸風口，吸風通過管路系統送至污泥焚燒鍋爐送風機入口。6.2 循環經濟：本項目建設滿足“循環經濟”發展要求。污泥（生物）焚燒無害化處置投產后，可將農作物廢棄物轉化為可利用的資源，處置污泥，創造新的效益的同時，減少農作物

25、廢棄物在處置過程中對周圍環境的二次污染，另外，污泥（生物）焚燒后，可做建材和陶瓷行業的生產原料，形成了資源產品再生資源的反饋式流程，滿足發展“循環經濟”的發展戰略要求，實現了“減量化、再利用、再循環”操作原則。7. 設備及造價主要設備清單及造價估算序號名 稱金 額（元）說 明1污泥焚燒爐及輔機260000定制：蒸發量為2噸/h，壓力1.25MPa2熱干化爐及輔機180000定制3主換熱器90000定制，換熱面積1200m24造粒機130000定制5混捏機70000配套6濕污泥倉120000設計后制造7干粉倉80000設計后制造8濕污泥給料機100000配套9干粉給料機20000配套10混泥輸送

26、機20000配套11循環風機30000配套、消音器、變頻器12干污泥顆粒輸送機20000配套13干污泥顆粒倉70000設計后制造14尾氣二次風噴口30000定制15測溫系統50000配套16操作臺30000定制17煙塵在線監測儀200000合 計15100008.投資估算投 資 估 算 表（一）序號工 程和費用名稱建 筑工 程設 備安 裝工 程工器具及生產家具購置費其 它費 用合 計（萬元）技術經濟指標單 位數 量指 標一第一部分工程費用1設備制作、安裝151.053.0204.02廠房建筑安裝工程10.010.0米21258003變壓器增容5.03.08.04除臭循環風道制作、安裝5.05.

27、08.05飽和蒸汽管路及保溫2.02.03.06備品備件及工器具購置費4.74.72%第一部分工程費用合計10.0163.063.04.7240.7二第二部分工程建設其它費1建設管理費3.61.5%2工程設計費9.64%3工程監理費4.31.8%4項目前期工作費2.41%投 資 估 算 表（二）序號工程和費用名稱建 筑工 程設 備安 裝工 程工器具及生產家具購置費其 它費 用合 計（萬元）技術經濟指標單 位數 量指 標5聯合調試運轉費4.82%6環評費6.0可研報告費8.0第二部分工程費用合計38.738.7第一、二部分工程費用合計10.0163.063.04.738.7279.4三預備費1基

28、本預備費28.010%四建設期貸款利息6.3五鋪地流動資金12.3征地1畝12.0項目總投資10.0163.063.04.797.3338.09. 經濟效益分析9.1 投資估算本項工程總投資：338.0萬元，其中：設備投資概算：279.4萬元基本預備金：28.0萬元建設期貸款利息：6.3萬元鋪底流動資金：12.3萬元土地征用及拆遷補償費：12.0萬元9.2. 成本分析9.2.1. 處理成本計算基礎數據：10t/h鏈條焚燒爐鍋爐效率：75%臺數：1臺全年運行時間：360天生物質燃料熱值：3500kcal/kg污泥熱值：干燥基熱值為9200kJ/kg 含水率：80%年處理能力：30噸360天=10

29、800噸污泥生物質焚燒系統設備投資概算：279.4萬元服務年限：15年原材料費（不含稅價）：生物質粉末 320元/噸 電 0.70元/度 水 2.0元/噸9.2.2. 能耗原料污泥的含水率為80，其干燥基熱值為9200kJ/kg，造粒配料（質量比）為，污泥 / 生物質粉 1/ 0.10；即處理每噸污泥需要消耗生物質粉100公斤。污泥生物質焚燒系統動力設備功率合計約為：70KW，耗電量4.2105度/年。耗水約：500M3/年。9.2.3. 處理成本計算：1）原材料動力消耗：單價年消耗量。2）固定資產折舊費：固定資產原值的6.40%.3）無形與遞延資產攤銷費：（第二部分費用中,生產職工培訓費做為

30、遞延資產）無形與遞延資產原值的8%。4）大修費：固定資產原值的2.2%。5）日常檢修維護費：固定資產原值的1%。6）人員工資及附加費：18000元/人/年。9.2.4. 總成本測算 總 成 本 測 算 表單位：萬元序號年份項目投產期達到設計能力生產期23456生產負荷%1001001001001001電29.6329.6329.6329.6329.632生物質粉末46.0846.0846.0846.0846.083水0.10.10.10.10.14人員工資及福利18.018.018.018.018.05固定資產折舊6.4%17.8817.8817.8817.8817.886大修理費率2.2%6.156.156.156.156.157日常檢修維護費1%2.792.792.792.792.798攤銷費8%0.960.960.960.960.969財務費用12.612.612.612.612.6其中：銀行貸款利息12.612.612.612.612.610總成本131.31131.31131.31131.31131.31其中：1.固定成本58.3858.3858.3858.3858.382可變成本72.9372.9372.9372.9372.93